DE2837037C2

DE2837037C2 - Drehtrommel-Luftstrom-Sortiervorrichtung zum Trennen von Feststoffgemischen wie Müll und dergleichen

Info

Publication number: DE2837037C2
Application number: DE19782837037
Authority: DE
Inventors: Charles William Cedar Rapids Ia. Christensen; Malcolm McCormick Durhan N.H. Paterson; William Joe Paxson
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1977-09-12
Filing date: 1978-08-24
Publication date: 1983-09-08
Also published as: JPS5836633B2; FR2402604A1; JPS5447291A; GB2004240B; CA1089396A; FR2402604B1; GB2004240A; DE2837037A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehtrommel-Luftstrom-Sortiervorrichtung zum Trennen von rus leichten und schweren Bestandteilen bestehenden Feststoffgemischen, wie Müll und dergleichen, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 26 22 968 ist eine Vorrichtung dieser Art bekannt. Mittels des Förderers wird das zu trennende Feststoffgemisch nahe dem unteren Ende der Trommel in diese eingebracht. Während sich die Trommel dreht, nimmt der durch die Trommel geführte Luftstrom Anteile geringerer Dichte des Feststoffgemisches in Richtung zum höher gelegenen Trommelende mit, um diese Anteile dort an einen Speicher, ein Silo oder dergleichen abzugeben. Anteile höherer Dichte, welche von dem Luftstrom nicht mitgenommen werden, erfahren wegen der Drehbewegung der Trommel eine Umwälzung und bewegen sich vom Ort ihrer Eingabe aus zu dem tiefer gelegenen Trommelende, von wo aus sie auf eines darunter befindlichen, weiteren Förderer fallen, der diese Anteile zur Weiterverarbeitung oder Ablagerung abführt.

In öffentlichen Müllverwertungsanlagen fällt als Feststoffgemisch Müll sehr unterschiedlicher Zusammensetzung an. Beispielsweise sind in dem Feststoffgemisch Papier, Gewebe, Plastik, Glas, Holz und Metallteile oder auch schwerere Gußteile enthalten, wobei manchmal die schwereren Anteile und manchmal auch die leichteren Anteile in dem Feststoffgemisch

überwiegen.

Fallen überwiegend schwere Teile in dem Feststoffgemisch an, dann besteht die Gefahr, daß die Trommel verstopft, wenn die zugeführte Feststoffgemischmenge nicht gedrosselt wird, weil die schweren Anteile nur langsam zum Abgabeende der Trommel abwärts wandern. Oberwiegen die leichten Anteile, dann bereitet eine zufriedenstellende Trennucg Schwierigkeiten, wenn die Geschwindigkeit des Lultstromes ι ο durch die Trommel nicht erhöht wird.

Bei einer Vorrichtung nach der erwähnten deutschen Offenlegungssehrift 26 22 968 kann mittels der Einstellvorrichtung zum Verstellen des Abgabeendes des Förderers in Achsrichtung der Trommel in bestimmtem Maße eine Anpassung an die jeweilige Zusammensetzung des zum Trennen zugeführten Feststoffgemisches vorgenommen werden.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Drehtrommel-Luftstrom-Sortiervorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1 so auszubilden, daß die Einstellbarkeit zur Berücksichtigung der jeweiligen Zusammensetzung des Feststoffgemisches zwecks Trennung mit gutem Wirkungsgrad weiter verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Patentansprüche 2 und 3.

Da sich das Feststoffgemisch entweder hauptsächlich aus schweren Bestandteilen oder hauptsächlich aus leichten Bestandteilen zusammensetzt, wird erfahrungsgemäß der Förderer nur selten auf die Achse der Trommel ausgerichtet betrieben.

Enthält das Feststoffgemisch überwiegend schwere Bestandteile, dann wird der Förderer bevorzugt in Richtung zum unteren Ende der Trommel zurückgezogen, so daß er das Feststoffgemisch innerhalb de? ersten Drittels der axialen Trommellänge abwirft. Außerdem wird der Förderer mittel.·; der FJustellvorrichtung in Richtung zur sich aufwärts drehenden Trommelinnenwand seitlich verstellt. Dadurch wird die Aussortierung der relativ großen Mengen der schwereren Anteile wirksam erleichtert.

Besteht das Feststoffgemisch überwiegend aus leichten Bestandteilen, so wird der Förderer vorzugsweise weiter in die Trommel hineingeschoben und oberhalb der Trommellängsachse angeordnet. Dadurch können die leichten Bestandteile des Feststoffgemisches besser vom Luftstrom innerhalb der Trommel erfaßt so werden, während sie über eine längere Strecke vom Förderer auf die Trommelinnenwand herabfallen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Drehtrommel-Luftstrom-Sortiervorrichtung der vorliegend angegebenen Art,

F i g. 2 eine Seitenansicht eines Teiles der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

F i g. 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Einstellvorrichtung der Sortiervorrichtung nach den F i g. 1 und 2,

Fig.4 eine Endansicht der Einstellvorrichtung in einer gegenüber Fig.3 etwas abgewandelten Ausführungsform und

b3 Fig.5 eine schematische Abbildung zur Definition eines Koordinatensystems zur Erläuterung der Sortiervorrichtung.

Die Drehtrommel-Luftstrom-Sortiervorrichtung

nach F ι g. 1 weist einen Aufgabetrichter 10 auf, in den nichtsortierter Müll oder ein sonstiges Feststoffgemisch verschiedenster Materialien von einem Zuführförderer 12 abgegeben werden. Der Aufgabetrichter 10 wird von Stützen 14 auf einem ersten Rahmen 16 gehalten, der ein Paar zueinander mit Abstand parallel verlaufender Schienen 18 aufweist, die gemeinsam durch Querelemente 19 gehalten sind. Der Aufgabetrichter 10 ist hinreichend hoch über dem Rahmen 16 angebracht, so daß daruntei ein sich in Längsrichtung erstreckender Förderer 20 angeordnet sein kann, der zwischen den Schienen 18 liegt Der Förderer 20 ist, wie Fig. 1 zeigt, auf den Schienen 18 abgestützt, indem seine Laufrollen 22 an den beiden äußeren Fördererenden mit ihren Wellen an den Schienen 18 gelagert sind. Das Förderband dieses Förderers wira in üblicher Weise durch einen Motor 24 über einen Riementrieb 25 angetrieben.

Der Förderer 20 ragt in das Innere einer Drehtrommel 26 hinein und fördert von der Unterseite des Aufgabetrichters 10 das Feststoffgemisch, das sortiert werden soll, in die Trommel 26. Dieses Materal ist derart zerkleinert, daß die Einzelstücke die Größe von etwa 30 cm nicht überschreiten. Die Trommel trennt das zerkleinerte Material in für diese Einrichtungen üblicher Weise auf. Die Trommel 26 ist unter einem bestimmten Winkel von etwa 10° gegen die Horizontale geneigt, und mit Hilfe eines Gebläses 28, das an einer Sammelkammer 30, einem Zyklon oder dergleichen angeordnet ist wird Luft mit hoher Geschwindigkeit durch die Trommel gefördert und aus dem höher gelegenen Ende herausgezogen.

Die beliebig gemischten Materialien fallen vom Abgasende des Förderers 20 auf den darunter liegenden Bereich der Trommelinnenwand. Die schweren Teile des Feststoffgemisches werden von der sich drehenden Trommelwand an der sich aufwärts bewegenden Seite hochgefördert und fallen innerhalb der Trommel dann wieder zu einem niedriger gelegenen Punkt zurück. Dieses Umwälzen wiederholt sich, bis die schwereren Teile am tiefer gelegenen Ende der Trommel durch eine Rutsche 32 auf einen weiteren Förderer 33 fallen, der sie entweder zur weiteren Bearbeitung oder zur Ablagerung wegfördert. Die leichteren Materialien werden von dem mit hoher Geschwindigkeit die Trommel durchströmenden Luftstrom erfaßt und am höher gelegenen Ende aus der Trommel 26 in die Sammelkammer 30 geblasen, von wo aus sie anschließend durch einen Förderer 31 zur Weiterverarbeitung abgefördert werden, beispielsweise als Brennmaterial oder dergleichen.

Der dargestellte Förderer 20 ist ein Bandförderer, kann jedoch auch andere Gestalt haben, zum Beispiel die eines Schneckenförderers.

Es können geeignete Hilfsmittel zum Antrieb für die Trommel 26 vorgesehen sein. In den F i g. 1 und 2 ist die Trommel 26 am Umfang mit einem Zahnkranz 34 versehen, der etwa in der Mitte der Trommel angebracht ist und in den ein kleines Zahnritzel 36 auf der Ausgangsseite eines Untersetzungsgetriebes 38 eingreift. Das Untersetzungsgetriebe 38 wird von einem Motor 40 angetrieben.

Die Trommel 26 ist auf einem Grundgestell 42 mit Hilfe von Rollenpaaren 44 gelagert, auf denen sich zugeordnete Laufringe 46 der Trommel abstützen. Die Rollen 44 sind Spurkranzrollen, die die Laufringe 46 seitwärts erfassen, so daß die Trommel sich in ihrer Längsrichtung nicht verschieben kann. Das Grundgestell 42 ist durch vertikal einstellbare Stützen 46r am Ende unterhalb des Förderers in seiner Neigung verstellbar und am gegenüberliegenden Ende durdi ein Schwenklager 50 in einer festen Stütze 52 gelagert Das Grundgestell 42 und mit ihm die Trommel 26 können durch Heben oder Senken des hinteren Endes des Grundgestells 42 um das Schwenklager 50 gemeinsam mit dem Förderer 20 in eine gewünschte Schrägstellung von etwa 10° eingestellt werden.

ίο Es versteht sich, daß durch Änderung des Neigungswinkels der Trommel und Änderung der Luftgeschwindigkeit in der Trommel den Schwankungen im Verhältnis von leichten und schweren Teilen im Feststoffgemisch während des Trennprozesses Rechnung getragen werden kann. Es müssen notwendigerweise aber auch noch andere Faktoren beachtet werden, wenn die Trennung des Feststoffgemisches mit möglichst hohem Wirkungsgrad vorgenommen werden soll. So kann das Oberwiegen von schweren Anteilen in der Mischung dazu führen, daß die Trommel verstopft ohne daß die leichten Anteile voluuändig ausgesondert werden. Die Regulierung des Lufts*roms hat auf die meisten schweren Teile nur wenig Einfluß, und eine Verstellung des Trommelneigungswinkels kar^n sogar den Trennwirkungsgrad herabsetzen. Wird der Förderer 2i langsamer betrieben, um die Schwierigkeiten zu beseitigen, so kann dies zu unerwünschter Verstopfung bereits auf dem Zuführweg des unsortierten Feststoffgemisches führen.

Beim Oberwiegen leichten Materials in der Mischung wird andererseits eine manchmal unvollkommene Trennung dadurch bewirkt, daß bei einer Erhöhung der Luftgescliwindigkeit unerwünscht viel schwere Teile mitgerissen und zusammen mit den leichten Anteilen ausgeblasen werden.

In der hier vorgeschlagenen Sortiervorrichtung kann der Förderer 20 in sämtlichen Richtungen, d. h. axial, seitlich und vertikal, gegenüber der Achse der Trommel verstellt werden und wirft bei geeigneter Einsteilung das Feststoffgemisch in der Trommel an einer Stelle ab, mit d"T ein gewünschtes Trennungsverhältnis von leichten und schweren Teilen erreicht wird, ohne daß der Trommelneigungswinkel oder die Strömungsgeschwindigkeit der Luft verändert zu werden braucht Eine derartige Einstellung des Förderers IuBt es zj, daß das zu trennende Feststoffgemisch an der günstigsten Stelle abhängig vom überwiegenden Auftreten leichter oder schwerer Bestandteile abgegeben und in der Trommel sortiert werden kann. Es hat sich gezeigt, daß eine Mischung, die überwiegend aus schweren Materialien besteht, am besien dann getrennt wird, wenn das Abgabeende des Förderers relativ nahe dem Einlaßende der Trommel und unterhalb der Trommelachse sowie etwas zur aufsteigenden Seitenwand der Trommei hin gelegt ist. In dieser Stellung haben die schweren Teile nur einen kurzen Weg um sich durch Umwälzen aus der Trommel wieder herauszubewegen, so daß die Trommel dann nicht verstopfen kann. Außerdem werden die schweren Teile schneller durch die aufsteigende Seitenwand der Trommel angehoben, als dies der Fall wäre, wenn der Förderer näher der absteigenden Seitenwand angeordnet wäre. Auch dies trägt zur Verhinderung des Verstopfens bei.

Setzt sich die Mischung überwiegend aus leichten Teilen zusammen, ^o wird der Förderer 20 vorzugsweise oberhalb der Trommelachse mit seinem Abgabeende an einem bestimmten Funkt auf der Länge der Trommel 26 angeordnet. Auf diese Weise kann der Luftstrom die

leichten Anteile des Aufgabematerials besonders gut erfassen und sie dann in die Sammelkammer 30 fördern.

Das Grundgestell 42. auf dem die Trag- und Einstellvorrichtung für den Förderer 20 abgestützt ist, weist ein Paar zueinander mit Abstand angeordneter Schienen 54 auf, die durch eine Platte 88 miteinander verbunden sind, wie dies am besten Fig. 3 zeigt. Ein einstellbarer Wagen 58 ist auf dem Grundgestell 42 angeordnet und weist einen oberen und einen unteren Rahmen 60 bzw. 62 auf. Der untere Rahmen 62 besteht aus zwei parallelen Doppel-T-Profil-Trägern 64, die mittels Querstreben 66 verbunden sind; der obere Rahmen 60 weist ein Paar parallel verlaufender U-Profil-Träger 68 auf, die durch Querstreben 70 miteinande.· verbunden sind.

Die beiden Rahmen 60 und 62 sind gegeneinander durch Scherengestänge abgestützt, deren Gestängearme 72, 73 durch Gelenkbogen 74

miteina

verbunden sind. Die Doppel-T-Profil-Träger 64 sind so angeordnet, daß die beiden parallelen Schenkel aufwärts ragen, während die Schenkel der U-Profil-Träger 68 abwärts weisen. Das untere Ende der Gestängearme 72 ist jeweils zwischen den Schenkeln nahe einem Ende der Doppel-T-Profil-Träger 64 angelenkt, während das jeweilige obere Ende der Gestängearme 72 mit Hilfe eines Stiftes in einem Schlitz 76 verschiebbar in den Schenkeln des U-Profil-Trägers 68 gelagert ist. Die anderen Gestängearme 73 der Scherengestänge sind in entsprechender Weise jeweils mit den oberen Enden gelenkig am einen Ende des oberen U-Profil-Trägers 68 befestigt und mit den unteren Enden mit Hilfe einer Stift-Schlitzverbindung 78 verschiebbar am anderen Ende der Doppel-T-Profil-Träger 64 gelagert. Auf diese Weise kann der obere Rahmen 60 gegenüber dem unteren Rahmen 62 nach oben und nach unten verschoben werden, wobei sich die Gestängearme 72 und 73 scherenartig zueinander bewegen. Die Bewegung des oberen Ranmens 60 kann durch eine Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit 80 herbeigeführt werden, die auf einer Querstrebe 66 des un'eren Rahmens 62 abgestützt ist und deren Kolbenstange 82 an einer Querstrebe 70 des oberen Rahmens 60 angreift. Die Kolben-Zylinder-Einheit 80 kann in an sich bekannter Weise betätigt werden.

Der Wagen 58 läßt sich in Richtung auf die Trommel 26 zu und von ihr weg auf den Schienen 54 verfahren, wobei die Schienen zwischen die nach unten weisenden Schenkel der Doppel-T-Profil-Träger 64 ragen, wie dies Fig.4 erkennen läßt Mit Hilfe von Stützlagern 84 werden die Doppel-T-Profil-Träger 64 gegenüber den Schienen 54 abgestützt Das Verfahren des Wagens 58 auf den Schienen 54 erfolgt mittels einer Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit 86 oder mittels eines ähnlichen Antriebs, wobei die Einheit 86 der Kolbsn-Zylinder-Einheit 80 vergleichbar ist und auf der Platte 88 an den Enden der Schienen 54 befestigt ist, wie aus Fig.3 hervorgeht Die Kolbenstange 90 der Kolben-Zylinder-Einheit 86 ist mit einer Querstrebe 66 des unteren Rahmens 62 verbunden, so daß der Rahmen 62 bei Betätigung der Kolben-Zyünder-Einheit 86 vor- und zurückverschoben wird, wobei der gesamte Wagen 58 diese Bewegung mitmacht.

Auf dem Wagen 58 sind am oberen Rahmen 60 quer über dessen U-Profil-Träger 68 zueinander parallel verlaufende Schienen 92 etwa durch Schweißung befestigt, die auf ihrer Oberseite derart gestaltet sind, daß Rollen 94, die in einem Paar zueinander parallel angeordneter U-Profil-Träger 96 gelagert sind, darauf

in laufen können, so daß die Schienen 92 eine Verschiebebiihn in Seitwärtsrichtung bezüglich der Trommelachse A darstellen.

Der genannte erste Rahmen 16 ist über seine Schienen 18 durch Schweißung fest mit den U-Profil-Trägern 96 verbunden. Auf diese Weise können mit Hilfe der Rollen 94 die U-Profil-Träger 96 und mit ihnen der Rahmen 16 seitwärts verschoben werden, wodurch aiirh der Aiifgabetrichter 10 und der Förderer 20 diese Bewegung ausführen. Diese Seitwärtsstellung des Förderers kann wiederum mit Hilfe einer zugehörigen Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit 98 erfolgen, die an einer Stützplatte 100 der Schienen 92 befestigt ist, während die Kolbenstange 102 der Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit 98 an einer der Schienen 18 angreift und so den Rahmen 16 in der gewünschten Weise verschiebt.

So'' der Förderer 20 in Achsrichtung der Trommel eingestellt werden, so wird also die Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit 86 betätigt, wodurch der Wagen 58 zusammen mit dem darauf befindlichen Förderer 20 auf den Schienen 54 verfahren wird. Soll der Förderer 20 vertikal verstellt werden, so wird die Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit 80 betätigt, so daß der obere Rahmen 60 mit seinen darauf befindlichen Aufbauten auf oder ab verstellt wird. Eine Seitenverschiebung des Förderers 20 wird durch eine Betätigung der Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit 98 bewerkstelligt, so daß die U-Profil-Träger % auf den Schienen 92 verschoben werden und dadurch die Schienen 18 verstellt werden.

Die Einstellungen bezüglich der Koordinatenachsen x. y und ζ sind schematisch in der Fig.5 dargestellt, wobei mit 26 die Trommel angedeutet ist. A ist die Trommelachse, gegenüber welcher χ eine Verschiebung in der Achsrichtung, y eine vertikale und ζ eine horizontal seitliche Verschiebung kennzeichnet. Diese Einstellungen können selbstverständlich unabhängig voneinander oder auch gleichzeitig ausgeführt werden.

Bei der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform ist

das Scherengestänge 72, 73 durch vier vertikale Eckpfosten 104 ersetzt, die vom unteren RaL.nen 62 nach oben ragen und über die außen vom oberen Rahmen 60 nach unten ragende Pfosten 106 greifen. Wenn die Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit 80 betätigt wird, hebt oder senkt sich der obere Rahmen 60 zusammen mit den Pfosten 106. Die Pfosten 106 und 104 können dann mittels Steckstiften, die durch Löcher gesteckt werden, gegeneinander in bestimmten Stellungen arretiert werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehtrommel-Luftstrom-Sortiervorrichtung zum Trennen von aus leichten und schweren Bestandteilen bestehenden Feststoffgemischen, wie Müll und dergleichen, mit einer beidendig offenen, leicht schräg auf einem Grundgestell (42) drehbar gelagerten Trommel (26), durch die zur höher gelegenen Trommelöffnung hin ein Luftstrom geführt wird, mit einem mit seinem Abgabeende in die Trommel hineinragenden Förderer (20) und mit einer Einstellvorrichtung zum Verstellen des Abgabeendes des Förderers in Achsrichtung der Trommel, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgabeende des Förderers (20) mittels der Einstellvorrichtung zusätzlich vertikal und seitwärts zur Trommelachse (A) verstellbar ist

2. Sortiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzescanet, daß die Einstellvorrichtung einen auf dem GrundgesteH (42) in Achsrichtung der Trommel (26) verfahrbaren, aus zwei übereinander angeordneten, vertikal gegeneinander verstellbaren Rahmen (60,62) bestehenden Wagen (58) und einen darauf seitwärts zur Trommelachse (A) verfahrbaren, den Förderer (20) tuenden Rahmen (16) umfaßt

3. Sortiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dall zwischen dem unteren Rahmen (62) des Wagens (58) und dem GrundgesteH (42), zwisch·. η den beiden Rahmen (60, 62) des Wagens (58) und zwischen dem oberen Rahmen (60) des Wagens (58) und dem den Förderer (20) tragenden Rahmen (16) je ein -esondert betätigbares Stellelement (86, 80, 9b;, wie hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit, angeordnet ist.